[인터뷰] 정문섭 진원생명과학 CTO “모더나가 연 맞춤형 항암백신 시장…우리는 DNA로 승부”

진원생명과학 정문섭 CTO 인터뷰

“모더나·머크가 개인맞춤형 항암백신 검증했다”

“진원도 AIMX™ 활용해 개인맞춤형 항암백신 선도”

“내년 임상 개발 진입하고 내후년 매출 낼 것”

지난 19일 미국 제약사 모더나와 머크는 개인맞춤형 메신저 리보핵산(mRNA) 항암백신과 면역항암제를 같이 투여했더니 흑색종 환자의 재발과 전이가 유의미하게 줄었다고 발표했다. 개인맞춤형 항암백신이라는 치료 개념이 1137명이 참여한 대규모 임상 3상에서 긍정적인 결과를 확인한 첫 사례로, 발표 직후 모더나 주가는 170% 넘게 급등했다.

이 소식은 같은 원리의 항암백신을 개발 중인 진원생명과학(이하 진원)에도 초미의 관심사다. 진원도 환자 개개인의 암에 맞춘 '맞춤형 항암백신'을 개발하고 있다. 다만 모더나가 mRNA를 쓴다면, 진원은 DNA라는 다른 재료를 쓴다.

진원 연구개발을 총괄하는 정문섭 CTO는 이번 임상 결과를 “개인맞춤형 항암백신이라는 치료 개념 자체에 대한 강력한 외부 검증"이라고 평가했다. 그러면서 “진원이 추진하는 AIMX™ 플랫폼은 모더나의 mRNA를 DNA로 단순히 바꾸는 전략이 아니다"고 선을 그었다.

진원은 개인맞춤형 항암백신이라는 개념은 같지만, 암 항원을 선정하는 방식과 선정된 항원을 체내에서 발현시키는 DNA 플랫폼, 개인맞춤형 제조 방식에서 차별화하겠다는 전략이다.

정 CTO는 2012년 진원생명과학에 합류해 초기 연구소 설립을 주도하고 12건의 임상시험 승인을 이끌어온 25년 차 핵산 백신 연구자다. 모더나발 훈풍이 부는 개인맞춤형 항암백신 시장에서 진원이 그리는 차별화 전략과, 그 기반이 되는 DNA 백신 기술을 물었다.

<에너지경제신문>은 지난 13일 서울 구로구 회사 본사에서 정문섭 CTO와 대면 인터뷰를 진행한 뒤 모더나 임상 발표 이후 21일과 26일 두 차례 서면과 전화로 인터뷰를 진행했다.

아래는 인터뷰 내용을 일문일답으로 정리했다.

Q. 최근 모더나·머크의 개인맞춤형 mRNA 항암백신이 임상 3상에서 성공했다는 소식이 전해졌다. 어떤 의미가 있나.

-모더나와 머크가 개인맞춤형 mRNA 항암백신 '인티스메란 오토진'과 키트루다 병용요법의 임상 3상에서, 완전 절제된 2B~4기 흑색종 환자 1137명을 대상으로 재발과 전이 없는 생존 기간을 유의미하게 개선했다고 발표했다.

개인맞춤형 신생항원 치료제로는 최초의 긍정적인 3상 결과이자, mRNA 기반 항암 치료제로도 최초의 긍정적 3상 결과다.

기존 개인맞춤형 암백신 개발에는 세 가지 불확실성이 있었다.

첫째, 암세포에만 있는 돌연변이 부분, 즉 진짜 공격 목표를 잘 찾아낼 수 있는가. 둘째, 그 목표를 몸에 알려줘서 면역세포가 실제로 반응하게 만들 수 있는가. 셋째, 그 면역반응이 진짜로 암 재발이나 전이를 줄여주는가다.

이번 결과는 세 번째 불확실성에 대한 강력한 임상적 근거를 확보했다는 점에서 의미가 크다. 개인맞춤형 항암백신이 더 이상 연구 단계의 개념이 아니라 상업적 의약품으로 발전할 가능성이 높은 치료 영역이라는 게 입증된 셈이다.

Q. 이 결과가 진원이 추진하는 AIMX™ 개인맞춤형 항암백신 전략에는 어떤 영향을 주나.

-진원에는 중요한 기회라고 본다. 모더나가 먼저 시장을 검증해 준 셈이기 때문이다. 진원이 개발하는 AIMX™의 첫 상업화 영역으로 개인맞춤형 항암백신을 선택한 전략적 판단이 타당했다는 외부 근거를 얻었다.

다만 우리 전략은 모더나와 똑같은 제품을 mRNA 대신 DNA로 만드는 게 아니다. 개인맞춤형 신생항원 백신이라는 치료 개념은 같지만, 암 항원을 고르는 방식과 그 항원을 체내에 만들어내는 플랫폼, 개인맞춤형 제조 방식에서 차별화를 추구한다.

Q. 구체적으로 무엇이 다른가.

-세 가지로 요약할 수 있다.

첫째, 항원을 고르는 기술이다. 우리는 협력사와 함께 AI 기술을 활용한다. 단순 계산 예측이 아니라 AI 예측과 실제 면역반응을 확인하는 실험실(wet-lab) 데이터를 결합해 항원선정의 정확도를 계속 높여가는 방식이다.

둘째, 그렇게 고른 항원을 몸속에서 실제로 발현시키는 전달 플랫폼이다. 모더나는 mRNA를, 우리는 자체 개발한 DNA 플랫폼 AIMX™를 쓴다.

셋째, 제조 방식이다. 환자 개인별로 신속하게, 모듈형으로 만드는 체계를 구축하고 있다.

지금 시점에서 진원이 모더나보다 우수하다고 주장하려는 게 아니다. 모더나가 먼저 검증한 치료 개념을 기반으로, 우리가 어떤 지점에서 차별화할 것인지가 이번 결과로 더 명확해졌다는 의미다.

Q. 항원 선정 정확도는 어느 정도를 목표하고 있나.

-AI로 예측한 항원이 실제 환자에서 모두 면역반응을 일으키는 것은 아니다. 기존 연구에서도 예측·선정된 신생항원이 실제 면역반응으로 이어지는 비율은 플랫폼과 분석 방법 등에 따라 상당한 차이를 보인다.

우리는 AI 예측에 실제 실험 데이터를 다시 결합해 선정된 항원의 80% 수준에서 실제 면역반응을 확인하는 것을 목표로 하고 있다.

아직 임상적으로 확정된 수치는 아니라 검증이 더 필요하지만, 2026년 미국암연구학회(AACR)에서 발표된 다른 AI 기반 개인맞춤형 항암백신 사례에서도 선정된 암 항원의 84%에서 실제 면역반응이 확인된 사례가 보고된 바 있어, 이런 접근 자체의 기술적 가능성은 뒷받침되고 있다고 본다.

Q. DNA 백신과 mRNA 백신은 뭐가 다른가.

-DNA와 mRNA를 합쳐서 흔히 '핵산'이라고 부른다. DNA가 우리 몸의 원본 설계도라면, mRNA는 그 설계도를 복사해서 몸속 단백질 공장에 전달하는 복사본이다. 코로나19 때 전 세계가 맞은 화이자·모더나 백신이 바로 이 mRNA 복사본을 이용한 백신이다.

DNA, 즉 원본 설계도를 그대로 이용한 백신은 아직 사람에게 정식으로 팔린 적은 없고 동물용으로만 쓰이고 있지만, 사람을 대상으로 한 임상 연구는 20년 넘게 이어지고 있다.

mRNA 백신은 공장에서 미리 만든 복사본(mRNA)을 몸에 직접 주입한다. 세포는 이걸 받자마자 바로 공격 목표가 될 단백질을 대량으로 만들어낸다.

반면 DNA 백신은 원본 설계도, 즉 DNA 자체를 몸에 넣는다. 이 DNA는 세포 안에서도 가장 깊숙한 '본부'인 핵까지 들어가서, 복사본을 조금씩 계속 만들어낸다. DNA는 이 핵 속에서 최장 30일까지 머무른다.

쉽게 말하면 mRNA 백신은 한꺼번에 많이 항원을 만들어 강하게 반응하고 하루 만에 사라져 버리지만, DNA 백신은 조금씩이지만 오래 만들어내기 때문에 초기 반응은 상대적으로 낮은 약점이 있지만, 몸이 그 공격 목표를 훨씬 오래 기억하게 된다.

진원이 개발하는 AIMX™는 이러한 DNA의 장점은 유지하면서 항원 발현과 면역원성을 높여 기존 DNA 백신의 약점을 보완하는 것이 핵심이다.

Q. 코로나를 거치며 대부분 바이오 기업은 mRNA로 넘어간 걸로 안다. 그럼에도 DNA를 포기하지 않고 AIMX™를 개발한 배경은.

-포기하는 대신 개선하는 길을 택했다. 20년 넘게 DNA 백신만 연구개발하고 실제 임상까지 수행해 왔기 때문에, 왜 항체가 기대만큼 안 나왔는지 원인을 하나하나 짚어낼 수 있었다. 그렇게 찾아낸 문제를 하나씩 개선해 나가기 위해 개발한 것이 AIMX™다.

단백질이 더 많이 만들어지도록 유전자 구조를 손봤고, 고리 모양 DNA 대신 실처럼 곧은 '선형 DNA'를 써서 신속한 제조가 가능하게끔 했다. 세포핵까지 더 잘 들어가도록 전달 방식도 개선했다. 국내 대학 연구진과 함께 세포 안에서 mRNA가 더 오래 버티도록 하는 기술도 적용했다.

반드시 mRNA 백신과 동일한 수준의 면역반응을 보여야 경쟁력이 있다고 생각하지 않는다. 항암백신으로서 요구되는 면역반응에 충분한 일정 수준에 도달해도 충분하다. DNA는 원래 오래가는 게 강점이라, 그 정도만 돼도 충분히 승산이 있다고 본다.

Q. 왜 감염병이 아니라 개인맞춤형 항암백신을 첫 상업화 타깃으로 정했나.

-메르스나 지카처럼 갑자기 유행했다가 사라지는 감염병은, 유행이 끝나면 임상 3상 자체를 할 수가 없어서 상업화와 매출로 이어지기 어렵다.

반면 암을 상대하는 면역세포는 오래 기억하는 힘이 중요한데, 이게 DNA가 가장 잘하는 부분과 딱 맞아떨어진다.

게다가 개인맞춤형은 그 사람 암에 딱 맞춰 만드니까 효과가 훨씬 좋다. 이번 모더나 결과로 이 시장 자체가 될 만하다는 게 다시 한번 확인됐다.

Q. 개인맞춤형 항암백신은 실제로 어떻게 만드나.

-먼저 병원에서 환자의 암 조직과 정상 혈액을 함께 채취한다. 이 둘의 유전자 서열정보를 통째로 읽어서 비교하면 정상세포에는 없고 암세포에만 있는 돌연변이 부분이 나오는데, 암종과 환자에 따라 수십개에서 수천개까지 된다.

앞서 말한 AI기술로 이 중에서 실제로 효과가 있을 만한 수십개를 골라낸다. 이렇게 고른 걸 AIMX™ DNA에 담아서 백신을 만드는데, 선형 DNA라 신속하게 만들 수 있다. 기존 원형 고리 모양 DNA 방식은 한 달 넘게 걸린다. 병원 근처에서 만들어 투여하면, 면역세포가 암세포를 기억하고 찾아가 공격한다. 이 마지막 단계를 위해 컨테이너 하나 크기의 이동식 미니 공장을 병원 바로 옆에 두는 방식을 준비하고 있다.

병원(암센터)과 국내 항원선정 기술을 보유한 기업이 함께하는 컨소시엄을 올해 하반기에 만들고, 우선 간세포암·췌장암·뇌종양(교모세포종) 세 가지를 중심으로 개발을 검토하고 있다.

Q. 병원 옆에 미니 공장을 둔다는 게 실제로 가능한 얘기인가.

-자회사 VGXI가 미국 텍사스에서 20년 넘게 DNA 의약품 공장을 운영해 온 노하우가 있기 때문에 가능하다고 본다. VGXI는 텍사스에 공장 두 곳을 갖고 있는데, 하나는 작은 규모로 초기 임상용이고, 다른 하나는 2022년에 지은 큰 상업생산용이다. 이 공장들이 만드는 DNA는 백신 자체보다는 mRNA 백신이나 유전자치료제를 만드는 원료로도 쓰인다.

미국 정부의 감염병 대응 비축 프로그램에 원료 공급업체로 지정돼 있다. 개인맞춤형 항암백신의 임상용 DNA를 실제 신속 생산한 경험도 있다. 지금은 VGXI의 생산 경험을 바탕으로 병원 옆에 둘 이동식 미니 공장의 시제품을 준비하고 있다. 해외의 모듈형 생산시설 제작 전문기업도 높은 관심을 보여 협력 가능성을 논의하고 있다.

Q. 매출은 언제부터, 어떤 방식으로 나오나.

-정식으로 신약 허가를 받으려면 임상 1상, 2상, 3상을 순서대로 거쳐야 하는데, 이것 말고도 '첨단재생의료법'이라는 제도 활용방안도 검토하고 있다.

이 제도는 일정 요건을 충족한 첨단재생의료 임상연구가 완료된 경우, 지정된 재생의료기관이 별도의 치료계획을 제출해 정부 심의를 거쳐 환자에게 치료를 제공할 수 있도록 마련된 제도다.

진원도 초기 임상에서 안전성과 유효성에 대한 근거를 확보한 이후 이 제도로 환자 치료를 시작하면서, 동시에 정식 허가용 임상개발 절차도 함께 밟을 계획이다.

현재 계획은 올해 하반기 병원·전문기업과의 컨소시엄을 구축하고, 2027년 임상개발에 진입한 뒤 초기 임상 결과를 바탕으로 첨단재생의료 치료 적용을 2028년에 추진하는 것이다. 진원은 병원 인근의 이동식 미니공장을 배치하고 환자별 백신을 신속하게 만들어 공급함으로서 치료와 매출이 함께 발생하는 사업모델을 구축하고자 한다.

최태현 기자 cth@ekn.kr